系統韌性視角下雄安新區適應性雨洪管理策略

盛廣耀

關鍵詞 雄安新區；系統韌性；復雜適應系統；系統性風險；雨洪韌性

中圖分類號 X43 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2023）04-0023-11 DOI：10. 12062/cpre. 20230202

由于自然和人為因素的影響，雄安新區存在水災害（洪澇）、水資源、水環境和水生態等水安全問題并相互關聯。歷史上雄安三縣洪澇災害頻發，且多次發生損失嚴重的洪澇災情［1-2］。同時，雄安地區水資源短缺、干旱的問題也很突出。當地人均水資源量和畝均耕地水資源量僅為全國平均水平的8%和15%［3］，目前主要依靠引黃入冀補淀和南水北調中線外調水源。此外，雄安三縣特別是白洋淀地區，還存在著水環境污染、水生態功能受損的問題。水作為雄安新區發展的基礎和特色，對雨洪系統的構建提出了更高要求，不僅要應對暴雨洪水可能引發的區域性洪澇和城市內澇的威脅，而且要同時考慮水資源蓄存、水污染治理、水生態修復的問題，思考更加合理的多目標雨洪管理策略。

同時氣候變化和城市化建設對水系統安全帶來雙重壓力。一方面，在全球變暖的趨勢下，發生極端天氣及氣候事件的不確定性增加。有研究表明，雄安新區及京津冀地區極端強降水事件將增多［4-5］，而極端天氣及氣候事件增多是暴雨洪澇災害事件頻發的主要誘因［6］。另一方面，隨著雄安新區城市規模的急劇擴大，洪澇災害的孕災環境與成災機理會產生顯著變化，日趨復雜的城市系統將產生更大的不確定性風險［7］。有大量研究表明，城市化過程將增加城市地區暴雨內澇災害的風險，產生風險突增效應［6］。城市特別是大城市地區一旦發生洪澇災害，往往造成嚴重的社會經濟損失。雄安新區未來幾十年將處于城市化快速發展的過程中，城市擴張將對洪澇災害的風險治理產生一系列的壓力和影響，而構成一種“脅迫效應”［7］，這對新區的雨洪管理能力提出了嚴峻挑戰。

1 問題的提出

災害風險都是系統性的，災害影響也都是系統性的，這意味著對于災害的風險治理也應該是系統性的［8］。一方面，雄安新區建設所面對的水災害、水資源、水環境以及水生態問題復雜而又相互關聯，需要從水系統的角度來考慮城市區域的雨洪管理問題，在暴雨洪澇災害風險治理的同時，增強水系統的韌性。另一方面，氣候變化和城市化建設對暴雨洪澇災害的風險帶來了新的復雜性和不確定性。傳統的風險治理方法傾向于基于線性或已確立的因果關系，而面向復雜性和不確定性的系統性風險治理需要識別復雜的因果結構、動態演變和級聯或復合影響［9］。因此，雄安新區需要以系統性思維，構建基于復雜系統、動態過程、復合功能的韌性雨洪系統，實施適應各種不確定性變化的系統性風險治理策略。

聯合國減少災害風險辦公室在2022年全球評估報告《我們處在風險的世界：為有韌性的未來轉變治理方式》中指出，在一個不確定的世界里，理解和減少風險是實現真正可持續發展的關鍵；抵御未來沖擊的最好辦法是現在就對系統進行改造，通過韌性建設來應對氣候變化，減少造成災害的脆弱性和災害所造成的危害［9］。對于系統視角的城市水韌性研究，廖桂賢［10］提出城市韌性承洪理論，但其更強調城市各子系統對洪水的自然適應性；俞孔堅等［11］將城市水系統韌性的管理策略分為結構性措施和非結構性措施；魏依柯等［12］則從生態、工程和社會韌性三個層面探討城市雨洪韌性管理體系；而陳天等［13］從水資源調蓄、水生態復育、水安全防控、水氣候調節四個方面綜合考慮城市水系統的韌性規劃對策。具體到雄安新區的水系統問題，俞孔堅［14］提出綜合解決雄安新區水問題的三大創新策略：格局策略、形態策略和過程策略；龔道孝等［15］從水資源、水環境、水生態和水安全四個維度提出雄安新區新型城市水系統建設標準；陶相婉等［16］將“全周期管理”理念融入雄安新區水系統管理體系。該文將系統治理觀點與韌性的概念進一步聯系起來，明確提出“系統韌性”的概念，以強調復雜適應系統內各系統相互作用與協同的重要性，嘗試進一步深化對韌性概念的理解；并通過建立一個綜合框架，將其應用于雄安新區雨洪系統規劃建設的研究中。

2 系統韌性與城市雨洪韌性

2. 1 系統韌性的理論解讀

韌性理論本身具有系統屬性。通常而言，韌性是指一個實體或系統在發生破壞其狀態的事件后恢復正常狀態的能力［17］。自20 世紀70 年代生態學家霍林（Holling）將韌性的概念引入到生態學研究后，在許多學科領域被廣泛探討和應用。這一概念經歷了工程韌性、生態韌性、社會生態韌性三次理論認知的拓展，并將韌性研究逐步由簡單系統擴展到復雜系統。城市通常是作為“復雜系統”來進行研究，如Godschalk［18］將城市描述為由“物理和社會網絡的動態聯系”組成的“復雜和動態的元系統”；Meerow 等［19］將“城市系統”概念化為復雜的、適應性強的新興生態系統，由四個子系統組成：治理網絡、網絡化物質和能量流、城市基礎設施和形態以及社會經濟動態。因此在具體的實踐應用中，適應環境變化的韌性策略也應該是以系統為導向的，采取更加動態的觀點，并將適應能力視為具有韌性的社會生態系統的一個核心特征［20］。

復雜適應系統（Complex Adaptive System，CAS）理論的引入，強化了韌性研究的系統論思維，可以為系統韌性思想的發展提供理論支撐。復雜適應系統理論于20世紀90年代提出，它是從主體和環境的互動作用去認識和理解復雜系統行為。這一理論創新性地提出了“適應性主體（Adaptive Agent）”的概念，將系統元素看作是具有目的性、主動性、適應性和有活力的主體，彼此相互作用、相互適應，突破了把系統元素看成“死”的、被動的對象的觀念［21］。復雜適應系統由一系列具有適應能力的主體及與環境的互動關系構成，不同適應性主體也可互為環境。各主體在交互過程中不斷學習，從而調整自身內部結構及行為方式，以適應環境和其他主體，同時也改變著環境；動態變化的環境又會對主體的行為產生約束和影響；如此反復，成為系統發展和進化的基本動因［22］。復雜適應系統理論不僅有助于理解復雜系統的運作，而且為構建適應變化的韌性系統提供了分析框架。

文章將韌性理論與復雜適應系統理論聯系起來，提出系統韌性的概念。所謂系統韌性是指復雜系統中各子系統及其構成要素和關系相互協同的整體韌性能力。當復雜系統受到不確定風險的沖擊或擾動時，相互依賴的子系統通過主動的共同應對和積極的互動反饋過程，增強系統整體應對風險的能力。認識復雜系統內相互依存的關系對于理解系統韌性至關重要。復雜系統由不同的子系統、組成部分、元素和行動者所構成，它們之間有著不同的相互作用關系，而且通常是多尺度的、網絡化的和強耦合的。具有相互依賴關系的復雜系統，每個子系統都會直接或間接影響其他子系統。這種影響取決于系統各個要素如何相互作用，通過積極或消極的反饋過程發生，其可能具有系統韌性，也可能產生系統性風險。從這個意義上講，系統韌性是相對系統性風險而提出的。系統性風險是由復雜的耦合系統中的相互依賴所引起，其一個關鍵屬性是，它可以跨越與其他系統、部門和地理區域的界限，產生連帶影響和級聯效應［8］。當某一系統的風險條件被觸發時，其危害會蔓延到其他系統、部門或區域，甚至可能導致整個系統的崩潰。也就是說，任何系統元素及其關系的脆弱性都會被系統的相互依賴性所放大，從而影響整個系統的韌性水平。在復雜的耦合系統中，一個系統的韌性水平會影響到其他系統的韌性能力。若要增強復雜系統的整體韌性，就應當把系統中所有要素均納入考量的范疇，若僅選取其中某一方面或維度進行強化，則可能出現顧此失彼的局面［23］。總之，系統韌性由不同維度（子系統）的韌性及其積極反饋的協同韌性所構成。系統韌性應當體現在系統要素和結構、系統功能、互動關系和過程等各方面，并相應地具有多種狀態的韌性特征，如結構韌性、功能韌性和過程韌性等。

2. 2 系統視角的城市雨洪韌性

城市是一個包含自然、經濟、社會、基礎設施等子系統在內的復雜系統，各子系統及其要素之間相互作用、相互適應，具有典型的復雜適應系統特征。Desouza等［24］基于復雜適應系統理論，將城市系統元素歸為物質（包括資源、過程和建成環境）和社會（包括人、制度和行動）兩類組成部分，構建了韌性城市組分及相互作用的分析框架。Meerow等［19］也將城市系統理論化為復雜和適應性的系統，強調在多個空間和時間尺度上相互作用的復雜自適應子系統內部和之間的相互聯系。仇保興［25］依據復雜適應系統理論，將城市韌性的建設分為結構韌性、過程韌性和系統韌性三個層面，其中系統韌性是城市作為不斷運作的活有機體所具有的韌性。孟海星、沈清基和“100韌性城市”組織《韌性城市韌性生活》報告［26］則認為：“在具體的城市韌性實踐中，由于城市系統在不同組分和過程中所存在的多尺度緊密聯系性，不管是為了優化提升城市綜合韌性，還是聚焦在城市某個方面的特定韌性，城市韌性都應從一種整體性、綜合性和系統性的視角出發，以構建城市的長期性的整體韌性為根本目的，并根據城市地方情境落實到所聚焦的具體子系統或功能維度上。”

城市雨洪韌性屬于城市特定領域的韌性建設，是韌性城市建設的重要內容。參考相關研究的界定［10-11，27］，作者認為城市雨洪韌性是指城市承受暴雨洪水的能力，即城市系統在遭受暴雨洪水的沖擊時，具有吸收、抵抗、恢復和適應的能力。它應具有四個層面的韌性特征：其一，具有吸收暴雨洪水的擾動，并將其作為資源進行利用的能力；其二，具有抵御和接納洪澇災害風險的能力；其三，具有洪澇災害發生后迅速恢復的能力；其四，具有不斷學習和調適的自組織能力，能夠動態適應環境的變化。

系統韌性的思維為城市雨洪管理提供了新的視角。過去在城市雨洪管理中，主要是以行動者為中心，考慮的是河道堤防、排澇溝渠、城市排水管網等工程性設施系統的建設問題，很少把城市水系統視為一個復雜適應系統。系統韌性視角的城市雨洪韌性是針對系統整體而言的，把城市雨洪系統作為一個包含水系空間、自然生態、基礎設施和社會管理等要素在內的復雜適應系統進行研究。

從系統的結構和關系來看，城市雨洪韌性系統由空間、生態、設施和社會等多個子系統所構成，它們之間存在緊密的耦合關系。相應地，城市雨洪韌性的建設也應該是系統性的，包括空間、生態、設施和社會等不同維度的適應性策略，強調雨洪措施組合的多樣性、包容性、靈活性和動態性。

城市雨洪系統的建設不應過分依賴某一類措施如工程措施或生態措施，否則將可能出現顧此失彼的情況，而無法應對城市水安全風險的復雜關聯性。一方面，在復雜的適應性系統之中，提升系統對單一擾動的抵御能力往往會增加其面對其他擾動時的脆弱性［10］。比如對暴雨洪水的過度排斥而采用快速排水模式，可能會增加水資源短缺的風險；同時，也忽視了暴雨洪水是一種自然過程和生態要素，忽視了自然生態系統在面對暴雨洪水時的吸納、適應能力。另一方面，在復雜的適應系統中，對某一子系統能力的過度依賴，往往會削弱其他子系統應對風險的能力。比如單純依靠傳統的河道堤防、排水管網等抵抗性工程措施解決洪澇問題，雖可抵御一定設計標準下的暴雨洪水，但無法應對不確定的極端事件發生。同樣，摒棄防洪工程設施而只依靠自然生態的適應能力也并不現實。總之，追求系統韌性的城市雨洪管理提倡的是一種綜合平衡、靈活多樣、動態調適的管理策略，強調系統的整體功能。

3 雄安新區暴雨洪澇災害風險狀態分析

自然因素與人為因素共同決定了城市洪澇災害的風險是動態變化的。基于歷史災情和未來情景下洪澇災害的風險評估是雄安新區韌性雨洪系統建設的基礎。

3. 1 從歷史災情看雄安地區洪澇風險特征

長期的歷史災情數據是洪澇災害風險狀況的真實反映。利用雄安三縣地方志［28-33］、水利志［34-35］等地方史料以及調研所獲近年來洪澇災情記錄，對自1510年（明正德五年）以來雄安地區的歷史洪澇災情數據進行整理。通過這些歷史災情數據，對雄安地區洪澇災害的脆弱性特征進行分析。

3. 1. 1 歷史災情的統計分析與空間特征

從歷史統計上看，雄安地區是洪澇災害發生頻繁、災情損失大的脆弱地區，如圖1所示。1510—2020年共511年中，雄安地區有225年發生過洪澇災害，平均2. 3年發生1次。其中，有23年安新、雄縣、容城三縣同時發生大的洪澇災害，有93年兩縣同時發生洪澇，有109年一縣發生洪澇。最近72年（1949—2020年），雄安地區有39年發生過洪澇災害，平均1. 8年發生一次。其中，有6年三縣同年均發生洪澇，20年兩縣同年發生洪澇，13年一縣發生洪澇。這一時期洪澇災害的發生頻次要高于地方史料記載的洪澇災害發生頻次。

最近40 年雄安地區洪澇災害發生頻次逐漸降低。1949年后，洪澇災害主要發生在1949—1981年這一時間段。1949—1981 年有30 年發生過洪澇災害，僅1965、1971和1972年未發生洪澇，幾近每年發生；而且三縣、兩縣同年發生洪澇的年數分別有5 年、17 年。而1982—2020年僅有9年發生過洪澇，平均每4. 3年發生一次；三縣、兩縣同年發生分別只有1年、3年，其中1997—2010年連續14年未曾有一縣發生過洪澇災害。

同時，自20世紀80年代以后洪澇災害的災情等級也顯著降低。如果用各縣農作物受災面積占耕地面積比例作為劃分三縣縣域洪澇災害災情等級的依據，即>60%為4級特別重大、30%～60%為3級重大、15%～30%為2級較大、<15% 為1級一般洪澇災害。1949—2020年，雄安三縣共發生4 級特大和3 級重大洪澇災害17 次、16 次。其中，4級特大洪澇災害均發生在1949—1981年，期間還發生了13次3級重大洪澇災害；而1982—2020年三縣僅發生3級重大洪澇災害3次，無4級特大洪澇。

雄安地區洪澇災害發生和災情損失的空間差異大，見表1。從洪澇災害空間分布的歷史統計看，安新縣洪澇災害發生頻次最高，雄縣次之，容城最低；容城縣發生洪澇災害的次數僅約為安新縣的20%。1510—2020年，安新、雄縣、容城有歷史記錄的較大洪澇災害分別為188次、139次、37次。容城縣歷來是雄安地區洪澇災害風險相對較小的區域，最近七十多年的數據也證明了這一點。1949—2020年，安新、雄縣、容城分別發生洪澇35次、29次、7次，發生頻次最低的容城縣僅平均10年發生一次。而且在1982—2020年，容城縣僅發生洪澇災害2次，且無重大和特大洪澇災害。可見，雄安新區新城所在的容城縣域洪澇頻次和災情等級相對較低。

3. 1. 2 影響洪澇發生及災情的風險因素

雄安地區的氣候特征和地理環境導致歷史洪澇災害多發，對土地的不合理開發利用則加重了災害損失，本地和流域水利建設狀況直接關系到災害發生及其災情程度。而地形因素的差異在很大程度上決定了雄安三縣洪澇災害風險的空間異質性。在近幾十年水利設施不斷建設的情況下，降水量對于洪澇災害的影響已大為減弱。

（1）地形因素對雄安地區洪澇災害發生的影響大，但新城建設區所在的容城縣域風險較低。雄安地區處在大清河水系沖積扇上，屬太行山麓平原向沖積平原的過渡帶，總地勢自西北向東南略有傾斜。其中，容城縣平均海拔最高，雄縣次之，安新最低；自然坡度比也以容城縣最大。這種地形條件決定了安新縣域洪澇災害發生的風險最高，雄縣縣域次之，容城縣域最低。根據所設定的雄安地區洪澇災害風險評估模型的計算［36］：僅就內澇災害而言，在相同降水和水利設施的條件下，雄縣發生內澇的概率為安新的49%，容城僅為安新的2%。

（2）人類活動占用了原有湖泊洼淀的生態空間，導致區域抵御洪澇災害的能力下降。歷史上雄安地區很多年份遇洪澇則“逢災必重”，其根本原因在于對土地的不合理開發利用，破壞了自然生態系統。據學者對地方史料的研究：“白洋淀從元世祖時期（1260—1264年）開始修筑堤埝。明末清初大規模筑堤，隔淀圍墾。在不斷圍墾之下，從清初順治元年（1644 年）到光緒七年（1881 年）的237年間，白洋淀的面積縮小了90%”［37］。大規模圍墾造田降低了原有洼淀的水環境承載能力，增加了洪澇災害發生的風險。雄安地區歷史洪澇發生頻次高的區域，基本都在原大小淀區及河淀堤防周邊的低洼區域。這就是安新縣洪澇發生頻次高、災情重的一個很重要原因。

（3）水利設施的大規模建設是近四十年雄安地區洪澇災害發生頻次、災情程度大幅降低的主要原因。雄安新區境內白洋淀承接大清河水系八條河流的洪瀝水，河道和淀周堤防的防洪能力對洪澇災害的發生有很大的影響。歷史上特大洪澇災情均是由洪水過境引發河道或湖淀堤防決口所導致。自20世紀60年代中期大力開展水利工程建設以后，雄安三縣再未發生特大洪澇災害。洪澇災害的發生及其等級與水利設施的建設狀況有很大關系。1963年海河流域特大水災發生后，河北省制定了治理海河的“兩個十年”規劃，即1964—1973年、1974—1983年。根據洪澇災害風險評估模型計算［36］：不同時期水利設施狀況與洪澇災害發生密切相關，由于水利設施水平的階段性提高，在相同條件下1974年以后雄安地區發生洪澇災害的概率僅為1960—1973年的32%，1984年以后洪澇災害發生的概率僅為之前（1960—1983年）的10%。

（4）極端降水對雄安地區洪澇災害發生及其災情的影響大為減弱。隨著防洪排澇設施的建設，在有效控制洪災發生的同時，本地極端降水對區域內澇的威脅也大幅降低。據《安新縣水利志》統計，在20世紀60年代中期以前，往往100 mm降雨量就發生嚴重瀝澇，瀝澇成災多在20萬畝（1畝≈666. 7 m2）；60年代末到80年代初，瀝澇成災一般在3萬畝左右，嚴重時也在10萬畝以下；到80年代中末期，瀝澇災面積只有3 000畝左右［34］。通過模型計算也證明：隨著水利設施水平的提高，日最大降水量、主汛期降水量以及地形因素對于雄安三縣洪澇災害發生的邊際影響明顯減弱。

3. 2 未來情景下洪澇災害風險特征的變化

氣候變化與城市擴張對未來洪澇風險的影響分析是制定適應性雨洪管理策略的依據。氣候變化與城市擴張是洪澇風險長期存在不確定性的兩大來源［38］。在氣候變化和城市發展的情景下，雄安新區洪澇災害的風險特征將發生變化。氣候變化引起極端天氣氣候事件增多增強，導致洪澇災害的致災因子強度增加；而城市化及經濟社會的發展對承災體的暴露度和敏感性產生影響，城市內澇風險將顯著增加。

3. 2. 1 氣候變化對雄安新區洪澇風險的影響

雄安新區暴雨洪澇災害的風險分析，要將氣候變化可能引起的降水增量因素納入考量，特別是關鍵致災因子的極端降水指標。根據學者們基于RCP4. 5情景下不同空間尺度的氣候變化模擬結果，未來雄安新區及京津冀地區極端降水事件將增多。吳婕等［4］所做的25 km分辨率尺度的模擬結果得出：21世紀中期雄安和周邊區域最大日降水量將分別增加16%和13%左右。石英等［5］所做的6. 25 km分辨率尺度的模擬結果得出：未來雄安新區及京津冀地區最大5 d 降水量、降水強度和大雨日數（≥20 mm）的增加值一般在0～25%。而且，雄安新區未來極端降水事件變化的不確定性很大。

氣候變化引起發生洪澇的致災因子強度發生改變，進而將影響到雄安新區洪澇災害的風險特征。按照“概率（Probability）-后果（Consequence）分析框架，通過建立基于概率估計的風險評估模型，對極端降水情景下雄安三縣發生區域性洪澇災害的風險進行評估［36］。

（1）雄安新區中安新、雄縣存在較高的內澇發生風險，新城建設所在的容城縣發生區域性內澇的風險很低。在原有水利設施不提高的條件下，安新縣遭受現50年一遇（177 mm）、雄縣遭受100年一遇（208 mm）日最大降水時就有可能發生內澇災害；容城縣即使超過有記錄日降水極值（263 mm）的30%（即達到342 mm），也不大可能發生。這主要與三縣地形和水文條件的差異有關。

（2）本地極端強降水不足以導致高影響等級洪澇災害的發生。即便日最大降水量達到歷史極值（263 mm）的情況，雄安新區三縣也不大可能發生2級及以上洪澇災害。這是因為雄安新區具有較好的蓄滯條件，同時現有水利設施能夠控制受災范圍。

（3）在河道湖淀堤防決口導致洪水致災的同時，最大日降水量超過300 mm，或者主汛期降水量達到355 mm以上時，導致洪、澇災害疊加，則可能有縣域會發生高等級洪澇災害。由此可見，雄安新區的防洪工程設施建設是控制未來發生嚴重區域性洪澇災情的關鍵。

3. 2. 2 城市擴張對雄安新區洪澇風險的影響

隨著城市化的大規模建設，洪澇災害承災體的空間類型、經濟和社會內容將發生很大變化，從而導致暴雨洪澇災害的風險狀態發生改變。按照IPCC第5次評估報告所采用的“危險性（Hazard）-暴露性（Exposure）-脆弱性（Vulnerability）”即“H-E-V”風險評估框架，對雄安新區未來城市發展情景下的風險特征變化進行分析。

（1）危險性特征的變化。主要體現為城市化過程導致暴雨洪澇危險性的增強效應。除氣候變化的因素外，雄安新區正在快速推進的城市化過程也可能導致“致災因子”危險性的增加。其一，城市化過程會對降水過程產生影響，城市地區發生高強度暴雨的可能性增加。已有不少研究表明，城市地區氣溶膠濃度、地表粗糙度、水汽輸送條件和熱島效應等環境特征，會對城市地區尤其是下風方的暴雨過程起到局部增強作用，局地或短時暴雨雨強和過程雨量可能增加［6］。其二，城市土地利用及不透水地面面積的擴大將改變所在區域的地表水文特征，自然水循環系統和過程受到影響，城市地區地表徑流量增加、徑流時間縮短，從而導致致災因子的危險性增加。甚至局地暴雨及短時強降水，就會誘發城市暴雨災害。

（2）暴露性特征的變化。雄安新區面臨城市急劇擴張后暴雨洪澇風險暴露性增大的問題。按照雄安新區規劃，到2035年人口為300萬人，建設用地約300 km2，其中起步區城市建設用地約100 km2；到本世紀中葉規劃建設用地總面積約530 km2，人口將達到500萬。在此城市化建設過程中，人口、產業和資產快速向城市聚集，各類建筑、管線、道路、交通、公共場所以及地下空間和設施眾多，人口和工商企業密集，社會經濟活動密切頻繁。雄安新區暴雨洪澇風險暴露的范圍、規模、類型及強度將隨之急劇增加。

（3）脆弱性特征的變化。城市因暴雨洪水而引發災害事件發生的概率和后果，隨城市脆弱性狀態的變化而變化。隨著雄安新區城市規模的不斷擴大，城市系統要素、結構和功能更加復雜，與之相關的各類潛在風險隱患更多，城市系統易受不利影響的敏感性和可能性將隨之增加。而且城市系統中空間、經濟、社會和生態等子系統密切關聯，在自然與人為因素的相互作用下，結構性、脅迫性和系統性脆弱相互交織，導致雄安新區對于暴雨洪澇的脆弱性進一步增加。

綜合以上分析，城市化過程所形成的城市系統內外環境的變化，將導致雄安新區洪澇災害的風險特征發生改變。雖然目前對未來城市發展情景下風險狀態的改變，無法給出精確的定量結果。但按照IPCC評估城市洪澇風險所采用的“H-E-V”框架模型：“風險=危險性（H）×暴露性（E）×脆弱性（V）”，在城市面對暴雨洪澇的危險性、暴露性和脆弱性均大幅增加的情況下，可以肯定的是：與雄安新區建設之前相比，城市暴雨內澇的風險將成倍增加。相較于前文所分析的氣候變化下區域性洪澇的風險情況，未來城市暴雨內澇是雄安新區雨洪管理需特別關注的問題。

4 基于系統韌性的適應性雨洪管理策略

對雄安新區暴雨洪澇風險特征及變化的分析中可以得出：從歷史災情看，雄安地區因其自然的本底特征，是氣候變化敏感和脆弱的地區；從氣候變化看，未來極端強降水事件將增多增強，致災因子的危險性增大；從城市化的影響看，城市承災系統更加復雜而敏感，城市暴雨災害的風險將急劇增加。這對雄安新區的雨洪管理能力提出了嚴峻挑戰。雄安新區在建設過程中，必須要適應暴雨洪澇風險特征的變化，構建與城市發展相匹配的雨洪系統，從各個層面、領域和環節，增強應對雨洪災害的系統韌性。

系統性和適應性是雄安新區韌性雨洪建設的兩大原則。雄安新區的雨洪系統是一個涉及自然、空間、基礎設施和社會經濟等各類要素的復雜適應系統，其韌性建設的適應性須面向自然環境本底的脆弱性、氣候變化風險的高度不確定性和城市復合系統的日趨復雜性；其韌性建設的系統性要綜合考慮空間地理要素、自然生態要素、人工環境要素和社會經濟要素等多方面因素及其所構成的多層嵌套網絡系統的關聯性。基于雨洪系統構成的空間系統、生態系統、設施系統和社會系統，該研究從空間、生態、設施和社會四個維度（子系統），提出增強雄安新區雨洪系統韌性的適應性策略。

4. 1 空間韌性維度

雨洪系統的空間韌性是指從多空間尺度構筑雨洪系統的整體安全格局，即從流域—區域—城市等空間層面，構筑多層級的整體性雨洪系統。具有空間整體性的雨洪系統，能夠通過不同層級雨洪系統的協同互補關系，靈活應對不同強度的洪水、暴雨過程，統籌上中下游地區雨洪調蓄安排，提高極端雨洪狀態下流域—區域—城市的水資源承載能力。

4. 1. 1 從流域層面統籌防洪體系規劃建設管理

因洪致災是雄安新區發生高影響等級洪澇災害的決定性因素。雄安新區是典型的雨洪同期、風險疊加的洪泛易澇地區，確保雄安新區不發生大的洪澇災害，必須以流域防洪體系為依托。雄安新區采取提高環新城河道堤防標準（即“圍起來”）的防洪策略，這樣外圍區域及上下游的承洪能力建設就非常重要。因此不僅要重視提高雄安新區防洪防澇設施的規劃建設標準，還要考慮大清河流域白洋淀上游水系的防洪、攔蓄、調峰能力，以及下游河道的泄洪能力和蓄滯洪區建設，統籌協調流域性水利設施的規劃建設。加強王快、西大洋、安各莊、龍門等水庫的聯合調度，加強蘭溝洼、白洋淀、文安洼等濕地系統的蓄滯能力建設，推進流域不同地區水系網絡的互聯互通，統籌調配流域水資源，提升大清河流域整體防洪能力。上中下游防洪工程、雨洪系統建設標準應與雄安新區相銜接和匹配，避免流域防洪體系出現顧此失彼的情況。

4. 1. 2 在區域層面謀劃雨洪風險空間管控體系

雄安新區韌性雨洪系統的建設，首先要明確區域空間發展與雨洪安全格局之間的關系。在準確認識自然地理和水文條件的基礎上，結合新區生態功能區劃和土地利用規劃，科學把握區域雨洪空間系統的承載能力。在“北截、中疏、南蓄、適排”排水防澇格局下，根據不同風險等級分區確定洪澇防治標準，采取差別化的風險治理策略，適度提高局部高風險等級區域的防治標準。

目前新區外圍組團防洪、內澇防治采用了統一標準，其他特色小城鎮也如此。但由于地形、水網密度等因素的影響，相同極端降水條件下，雄安三縣縣域發生洪澇災害的風險實際上有很大的區域差異。在氣候變化的極端降水增量情景下，安新縣域范圍發生洪澇災害的風險等級遠高于雄縣和容城縣域。因此，外圍組團及其縣域的內澇防治標準應根據洪澇災害風險區劃的評估結果確定，不宜采取統一的區域內澇防治標準。

在雄安新區防洪防澇工程設施建成后，雄安新區發生洪災和區域性澇災的風險將大為降低，但低洼地發生局部性瀝澇災害的風險依然較高。雄安三縣河道、湖淀水系復雜，現有的河道、淀區堤防將境內分割成許多塊低洼封閉區，近幾十年歷次瀝澇災害多發生于此。新區雨洪系統應在科學研究地理、水文因素的基礎上，整體謀劃區域防洪防澇系統，綜合運用自然雨洪系統的生態韌性和人工雨洪系統的工程韌性。因地制宜地制定低洼易澇區的適應措施，使之能夠適應自然的排水和滯蓄環境。

4. 1. 3 在城市層面實施低影響開發的空間策略

城市內澇是未來雄安新區雨洪災害防治的重點。具有良好雨洪韌性的城市空間結構可以促進排水、蓄水及水體的就地吸納，最大化地發揮城市雨洪韌性效能［39］。雄安新區的規劃建設應以地表水系為核心組織城市空間布局，營造合理的“三生”（生產、生活、生態）空間。結合水系自然有機的城市空間格局是營造雄安新區“藍綠交織、水城共融”的城市景觀生態，形成城市雨洪韌性的基礎。起步區及外圍組團建設用地的開發利用要與城市水系、園林綠地規劃相結合，通過灰綠藍多種組合方式的雨洪基礎設施，形成城市雨洪韌性的空間網絡。除加強城市排水防澇設施的規劃建設外，更應按低影響開發理念，以適合地理水文條件的土地利用方式，最大限度減少對原有水文特征和水循環路徑的破壞。利用縱橫交織的城市水系濕地、森林綠地空間，構建城市內澇防控的生態韌性系統，并將其作為塑造“水城共融”城市特色肌理的空間組織要素。通過合理的空間組織形態，提升雄安新區應對內澇風險的能力，最大程度地避免雨洪災害的發生。

4. 2 生態韌性維度

雨洪系統的生態韌性是指綜合運用自然生態系統的水文過程和蓄滯滲透功能，所營造的更具彈性、與水共生共融的生態雨洪系統。自然環境是建立雄安新區生態雨洪系統的空間承載體。雄安新區地勢平緩，區內河道縱橫，且分布著以白洋淀為代表的洼淀群。這樣的地形水文條件，從雨洪抵抗的災害視角看，具有很高的脆弱性。但如果換一個角度，從雨洪適應的生態視角看，它實際上具有形成雨洪生態韌性系統的良好條件。

雄安新區通過營造良好的自然生態系統，在面對暴雨洪水的沖擊時，可以通過生態緩沖、濕地吸納、自然調蓄等功能和水循環過程，依靠系統的自我調節和適應能力維持系統穩定，實現區域水系統安全。構建雨洪生態韌性系統的關鍵在于自然生態系統結構的完整性、生態網絡的連通性和生態服務的功能復合性。

4. 2. 1 構建藍綠交織的完整生態雨洪系統

連續、完整的自然生態系統是構建雨洪系統生態韌性的基礎。結構、功能完整的生態系統具有較強的自我調節和恢復能力，而不完整的生態系統自我調節功能差，對環境變化敏感，甚至可能崩潰［40］。生態雨洪系統由自然生態系統中的廊道、斑塊和關鍵點所組成，包括由森林、綠地、林帶所構成的綠色網絡和由河流、溝渠、湖泊、濕地所構成的藍色網絡。雄安新區應在“一淀、三帶、九片、多廊”大尺度生態空間格局的基礎上，依托自然生態網絡，構建具有自然連通性、動態適應性的生態雨洪系統。一方面，要利用城市森林、組團隔離綠帶、河道和道路兩側生態廊道，營造大尺度綠色空間和城市內部綠地系統，構建雨洪生態緩沖帶，以綠色生態空間滯納雨洪、減輕河道泄洪壓力。另一方面，要以白洋淀為核心，以河道溝渠為聯系通道，串聯城市組團內外大小生態濕地和景觀水體，依靠水系網絡自然容蓄和調節雨洪。

4. 2. 2 提升水系生態網絡的自然連通性

生態雨洪韌性提倡基于自然過程的適應性雨洪策略。雄安新區現狀湖淀濕地、河流溝渠作為雨洪滯蓄、調控系統，宜于建立基于自然水文環境的生態雨洪網絡。發揮其系統性應對能力的關鍵，在于受納空間的容水能力和水系網絡的連通性。

（1）本著“給水以空間”的原則，采取退讓性策略，開展湖淀、濕地的生態修復工作，提高區域內河湖濕地的蓄水容量。在自然本底上，以白洋淀為代表的洼淀群本身就是大清河水系中游的天然緩洪滯洪區。從歷史上看，雄安地區洪澇災害多發始于對洼淀濕地的大規模圍墾占用。因此應大力實施退耕還淀工作，逐步恢復白洋淀淀區水面至360 km2左右，修復再現大溵古淀生態風貌；利用自然低洼地，打造汛期滯蓄雨澇的城市郊野濕地公園和具有集蓄雨水功能的街區景觀水體。

（2）把雨洪沖擊視為水文循環的自然過程，采取疏導性策略，提高水系生態網絡的連通性。雄安新區現狀淀區、低洼濕地等承水體被分割限制，河流、溝渠及洼淀之間連通性差，不能充分發揮系統性的生態韌性能力。因此應開展水系暢通工程，首先是保護入淀、出淀河流的徑流路徑，開展河道治理工作，恢復白溝引河、萍河、瀑河、曹河、府河、唐河、孝義河、潴龍河等8條入淀河流水系廊道功能，串聯蘭溝洼、白洋淀和文安洼3大濕地系統，保障趙王新河、大清河通暢［41］。其次是加強河道、淀泊、規劃溝渠和濕地等的有機聯系，形成點線面結合、內外相通的水系網絡，主要依靠水動力過程自然排蓄、疏導分流雨洪，避免因雨洪壓力過于集中帶來的風險問題。

4. 2. 3 發揮生態雨洪系統的多種服務功能

以辯證的思維看待雨洪過程，將雨洪視為雄安新區寶貴的自然資源和必不可少的生態要素。雄安新區屬于中國北方嚴重缺水的地區，歷史上旱澇交替，旱災同樣頻發，且曾發生連續多年干旱而白洋淀干淀的情形。雨洪過程具有增加水資源、維持水動力、清潔水環境、涵養自然生態等多種功能，對于維系雄安新區健康的生態系統、營造“水城共融”的生態景觀具有重要的意義。

雄安新區建設生態雨洪系統，要把防洪防澇、雨洪利用、水系維護、生態治理和功能建設有機結合起來，利用好白洋淀地區所具有的雨洪資源蓄留的良好條件，將雨洪變“害”為“利”。生態雨洪系統不僅要考慮防洪防澇需求，更要重視自然蓄水補水和生態功能維護的需要，兼顧雨洪的使用價值和生態效益。一方面，要充分發揮生態雨洪系統所具有的蓄滯功能，發揮平原洼淀備旱防澇的作用，統籌考慮排水、蓄水和用水的關系，以達到綜合防治旱、澇、洪多種水災害的目標。另一方面，要以區域生態雨洪系統建設為契機，以白洋淀環境治理和生態修復為核心，系統推進自然生態各要素的整體保護、綜合治理，發揮生態雨洪網絡在修復生態、恢復水循環、調節小氣候、保護生物多樣性和自然生境中的作用，打造雄安新區良好的人居環境。

4. 3 設施韌性維度

雨洪系統的設施韌性是指城市設施系統，包括作為防災體系的防洪防澇設施和作為承災體的城市基礎設施系統，在遭受暴雨洪水沖擊時，所具有的強健性、冗余性等方面的韌性特征。前者在于維護防洪防澇體系的完整有效，后者在于保證城市系統功能的良性運轉。

4. 3. 1 增強防洪防澇設施系統的工程韌性

雄安新區在應對雨洪災害的過程中，提倡工程思維與生態理念相融合，結構性措施與非結構性措施配合的雨洪管理模式。自20世紀60年代中期以后，雄安地區洪澇災害大為減少的關鍵因素，在于水利設施的大規模建設和不斷完善。構建完善的防洪防澇工程體系，增強雨洪設施系統的工程韌性仍是保障新區水安全的核心內容。根據雄安地形水文條件，應建立雨洪調蓄和快速排水兩種模式相結合的控制系統，正常狀態以蓄為主，超標雨洪快速排放。

（1）完善新區防洪工程體系，科學權衡蓄、滯、泄關系。全面加固河道堤防，將防洪標準提升到規劃確定標準。加強白洋淀蓄滯洪區建設，分區段加高加固周邊圍堤，完善進退洪設施，開展安全區、安全樓、撤退路等蓄滯洪區安全設施建設。改擴建新蓋房樞紐、棗林莊樞紐，擴大洪水下泄能力，配套改善下游河網行洪能力。疏通趙王新河、新蓋房分洪道等行洪通道，開展河道整治工作，禁止種植高稈作物及修建阻水設施。

（2）完善排水防澇設施系統，建設灰綠結合、多級蓄排的雨水控制系統。按照雄安新區“北截、中疏、南蓄、適排”的防澇格局，科學規劃生態措施和工程措施相結合的系統化排水防澇體系。統籌構建雨水管渠系統、雨水調蓄系統和超標雨水排放系統，適時調控不同降水強度下的水資源空間去向。結合城市用地豎向規劃，合理安排多層級、多功能的雨水調蓄場地和排澇通道。加強城市排水通道、雨水調蓄區、雨水管網和泵站等工程建設。高標準建設起步區雨水管渠系統，提高外圍組團排水管網設計標準，全面實現雨污分流制。

（3）雄安新區的雨洪設施系統應當具有動態的適應性，即靈活應對不同等級雨洪沖擊。在科學測算不同區域自然系統和人工設施雨洪承載能力的基礎上，針對不同暴雨、洪水情景選擇不同組合方式的調蓄策略，合理調控白洋淀水位及河道、渠系、濕地等各類水系空間的水域面積。同時，雨洪設施系統還應具有一定的強健性和冗余度，能夠應對超標雨水、洪水的極端情況。

4. 3. 2 增強城市基礎設施系統的承災韌性

基礎設施系統是城市安全運行的物質基礎，是城市的生命線工程。作為雨洪災害的承災體，基礎設施系統的韌性狀況對于維持城市系統功能有著重大影響。雄安新區作為雨洪風險較高的地區，其基礎設施系統的規劃建設需充分評估極端降水事件沖擊可能造成的后果。確保在極端雨洪情景下，水、電、交通、通信等關鍵基礎設施和醫院等重要公共設施能夠保持良好運轉，災害破壞和損失控制在可承受范圍內，城市系統及其各子系統整體安全穩定。這需要雄安新區在推進城市雨洪韌性建設的過程中，高標準規劃建設具有強韌性的基礎設施系統。

（1）避免基礎設施和公共服務設施布置在高風險空間。科學編制雄安新區內澇風險圖及城市豎向規劃，優化基礎設施空間布局，合理規劃布置各項生命線工程。重要地段、重要設施應明確豎向規劃最低防澇控制標高。同時未來雄安新區將加大地下空間的利用，因而要特別重視地下綜合防災系統的建設。對于地鐵、隧道、下沉道路、地下商場等易發生重大災情場所應加強防護，確保極端降水情景下的安全。

（2）提高重要基礎設施和系統關鍵節點的災防標準。在雄安新區整體滿足起步區50年一遇、外圍組團30年一遇、其他特色小城鎮20年一遇內澇防治標準的基礎上，相應地提高關鍵基礎設施、重要公共服務設施、生命線系統關鍵節點的防災標準。實施重要設施設備防護工程。既要在規劃建設階段，保證新建基礎設施具有高保障的防災能力；也要對雄安三縣縣城和其他小城鎮老舊基礎設施開展強韌性改造，提升新區整體應對雨洪災害的設施水平。

（3）提高基礎設施系統的冗余性。增強基礎設施的應急保障能力，是雄安新區應對雨洪災害必不可少的重要防線。推行分布式、模塊化、小型化、并聯式城市生命線系統新模式，增強干線系統供應安全，強化系統連通性、網絡化，實現互為備份、互為冗余［42］。一旦災害發生，造成個別設施或系統局部功能喪失時，二次供水、供配電、通信等后備設施和系統冗余能力能夠使其迅速恢復功能，保障系統正常運轉。

4. 4 社會韌性維度

雨洪系統的社會韌性是指在體制機制上，保障雨洪管理的系統性、協同性以及學習和調適能力，從社會層面增強風險防范和應對的能力。區域自然系統的水容量是有限度的，城市防洪排澇設施的標準因成本問題也不可能無限提高。不管是生態雨洪系統，還是設施雨洪系統，其作用能否充分發揮，關鍵還在于雨洪管理的社會組織體系是否完善。同時，雄安新區正處于社會重構期，建立應對暴雨洪澇災害的社會調適機制同樣重要［43］。面對高度不確定的極端天氣氣候事件，高效的風險管理體系、有效的社會調適機制可以提升城市防范雨洪災害的社會韌性，降低災害帶來的影響與損失。

4. 4. 1 建立多主體協同的組織管理機制

雄安新區雨洪韌性建設涉及流域、區域、城市、組團、社區等多個層面，涉及城市規劃、水利水務、生態環境、園林綠化、市政建設等多個領域，涉及規劃、建設、運行、應急等多個環節，因此需要建立多部門協同的工作機制，形成系統、完善的管理體系。同時，應建立常態化風險治理與應急災害管理緊密銜接的管理機制。一方面，要明確相關部門在雨洪風險治理中的責任，形成系統防災的治理體系。另一方面，要完善多部門、多層級協同的預警、響應、處置的制度規范，形成應災響應的整體合力。

4. 4. 2 建立全過程管理的風險管控機制

提高雨洪風險管理的過程韌性，建立風險評估、監測預警、風險控制、應急處置、災后恢復等全過程的管理機制。尤其要重視現代科技手段和信息技術在雨洪管理中的運用，提高洪澇災害防控的風險預警、實時監測和應急處置能力。一是提高預報預警的及時性和準確性。在上游洪水來臨、強降水發生前及時發布明確的風險警示，并精準送達到所有單位和全體市民。二是實現對河湖水位、區域內澇、城市積澇的實時智能監測。在暴雨洪水預警時，及時啟動河道和淀區堤防防洪搶險預案、城鎮防洪排澇預案、蓄滯洪區運用預案，并對城市低洼地段、地鐵、下凹橋區、隧道、排水口等各類風險點進行及時管控。三是增強洪澇災害的應急處置能力。在洪澇風險出現后，做到多部門聯勤聯動、及時處置，控制災情的發生和擴大。

4. 4. 3 建立學習與調適的社會適應機制

具有韌性的社會體系面對環境變化應當具備較強的學習和調適能力。近些年來雄安新區及周邊區域未發生過大的洪澇災害，蓄滯洪區已多年未啟用，社會的災害意識和應對經驗普遍不足。缺乏應對洪澇的經驗往往會導致社會對暴雨洪水的危險意識薄弱，對干燥穩定的環境習以為常，一旦防洪排澇工程設施失效，將會不知所措［10］。因此雄安新區韌性雨洪系統的構建，需要通過“學習—調整”“刺激—反應”機制，建立具有學習和調適能力的社會適應機制。

5 結語

系統韌性不僅是一種系統特征，更是一種思維方式。基于韌性理論和復雜適應系統理論的系統韌性思維，有助于認識和理解動態變化、復雜關聯系統的運作，揭示復雜系統韌性建設中要素或子系統間的相互聯系和反饋關系，為暴雨洪澇災害的風險治理和城市韌性雨洪系統的構建提供了新的思路和分析框架。

第一，系統韌性的理念與復雜適應系統的韌性建設相契合。該研究將城市雨洪系統視為由水系空間、自然生態、基礎設施和社會經濟等各類要素及互動關系所構成的復雜適應系統，并將其構成作為韌性系統建構的分析單元。其中任何系統要素及其功能以及結構、關系的脆弱性都會影響整個系統的韌性水平，因此其韌性建設必須是系統性的。

第二，系統韌性思維意味著擁抱不確定性和復雜性。氣候變化和城市擴張使得未來城市系統的復雜性和暴雨洪澇災害風險的不確定性增加，也增加了城市雨洪系統韌性建設的復雜性。傳統單一目標的韌性策略難以應對多源不確定性風險因素的疊加沖擊，追求系統韌性的雨洪管理提倡的是一種綜合平衡、靈活多樣、動態調適的管理策略，強調依靠系統組成更緊密的增強反饋機制與整體功能，來動態適應內外環境的各種變化。

第三，在具體的實踐應用方面，該研究評估了雄安新區內外環境變化對城市雨洪韌性建設的影響，包括利用歷史數據分析雄安地區自然本底的脆弱性，利用概率估計模型評估氣候變化下區域性洪澇災害的發生概率，利用“危險性-暴露性-脆弱性”的評估框架分析雄安新區城市內澇風險特征的變化。在此基礎上，從空間、生態、設施、社會等四個維度構建了城市韌性雨洪系統的基本架構，相應地提出以增強系統韌性為導向的適應性雨洪管理策略，以期為雄安新區韌性城市的規劃建設提供參考。

（責任編輯：蔣金星）